To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
CHEMIA I SPOŁECZEŃSTWO Materiały konstrukcyjne: Metale Budowa Ziemi •skorupa ziemska •płaszcz (stały, ciekły) •jądro zewnętrzne (ciekłe) •jądro wewnętrzne (stałe) Rozpowszechnienie pierwiastków w skorupie ziemskiej Na2.6% K2.4% Mg1.9% H 0.9% Ti 0.6% Cl 0.2% P 0.1% Mn 0.1% C0.08% S0.06% Ba0.04% N 0.03% F 0.03% Sr0.02% Inne 0.47% Cu 0.0068% Formy występowania pierwiastków stan rodzimy (z łoto Au) minera ł(kwarc SiO2) ska ła (granit) ruda (boksyt) Technologicznie ważne metale •żelazo Fe •glin Al •miedźCu •tytan Ti Żelazo: najważniejszy metal konstrukcyjny •wysoka wytrzymałość •łatwy do kształtowania w podwyższonej temperaturze •wytrzymałe na umiarkowanie wysokie temperatury (tt= 1540oC) •daje sięnamagnesować •szeroko rozpowszechnione •wysoki stopieńkoncentracji w rudach •łatwośćobróbki •łatwy do łączenia przez spawanie •stosunkowo ciężki (d = 7.9 g cm-3) •niska odpornośćna korozję Żelazo: podstawowe fakty •Naturalne rozpowszechnienie: 4.7% •Stopieńkoncentracji w rudach: do 70% •Produkcja globalna: 1 500 mlnton rocznie •Energia potrzebna do uzyskania 1 tony żelaza z rudy: 10 mlnkJ •Cena 1 tony żelaza: ok. 50 PLN •45% wyprodukowanej stali pochodzi z recyklingu Odkrycie żelaza zapoczątkowało nowąepokęw życiu ludzkości Rudy żelaza Hematyt tlenek Fe2O3 Magnetyt tlenek Fe3O4 Syderyt w ęglan FeCO3 Ilmenit tytanian FeTiO3 Piryt siarczek FeS2 Pirolit siarczek FeS Chemia wytopu żelaza •Przepuszczanie gorącego powietrza (1000oC) przez sproszkowany wsad: powstawanie tlenku w ęgla CO. •Redukcja tlenku żelaza tlenkiem węgla do metalu •Rozkład węglanu wapnia •Reakcja silnie alkalicznego tlenku wapnia z tlenkami krzemu i glinu: krzemian i glinian wapnia o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia (szlaka). •Spływanie ciekłych produktów na dno pieca, ciekła warstwa szlaki p ływa na warstwie stopionego żelaza •Redukcja części fosforanów i krzemianów do pierwiastków. •Oddzielenie warstwy metalu: zanieczyszczenie węglem, manganem, krzemem i fosforem. Produkcja stali: konwerter Bessemera Chemia procesu Bessemera •Wtłaczanie pod dużym ciśnieniem tlenu zmieszanego ze sproszkowanym tlenkiem wapnia przez lanc ę.•Utlenianie resztek węgla do gazowego CO2.•Utlenianie resztek manganu, krzemu i fosforu do odpowiednich tlenków: MnO2, SiO2, P4O10 •Reakcja powstałych tlenków z CaOz utworzeniem manganianów, krzemianów i fosforanów wapnia, ciek łych w temperaturze procesu (szlaka).•Silnie egzotermiczne reakcje utleniania
(…)
…
zanieczyszczeńogrzewająkonwerter i utrzymujązawartośćw
stanie ciekłym
Rodzaje stali
•stal nierdzewna (18% Cr, 8% Ni)
•stal wysokowęglowa
•stal wolframowa
•stal wanadowa
•stal tytanowa
Aluminium: najważniejsze cechy
•względnie miękki i kruchy, dobra wytrzymałośćw stopach
•łatwy do kształtowania i obróbki
•wytrzymały na umiarkowanie wysokie temperatury (tt=
660oC)
•lekki (d = 2.7 g cm-3)
•szeroko rozpowszechniony
•wysoki…
… potasem
Rodzaje stali Rudy aluminium
•stal nierdzewna (18% Cr, 8% Ni) •Podstawowa ruda: boksyt
•stal wysokowęglowa •Skład mineralny:
•stal wolframowa
gibbsyt Al(OH)3 •nie ulega korozji (stopy)
diaspor α-AlO(OH) •świetnie przewodzi prąd i ciepło
boemitγ-AlO(OH)
Korund Miedź: fakty
rubin (Cr)szafir (Fe, Ti, Cr)korund Al2O3 •Naturalne rozpowszechnienie: 0.0068%
•Stopieńkoncentracji w rudach: do 2…
… do
uzyskania tlenku glinu 2 Al(OH)3(s) → Al2O3(s) + 3 H2O(l)
Produkcja aluminium:IIetap (elektroliza)
Drugi etap: elektroliza stopionej mieszaniny tlenku glinu
Al2O3i kriolitu Na3AlF6.
Miedź: najważniejsze cechy
•względnie miękka, dobra wytrzymałośćw stopach (mosiądz,
brąz)
•łatwa do kształtowania i obróbki
•wytrzymała na umiarkowanie wysokie temperatury (tt=
1085oC)
•ciężka (d = 8.9 g cm-3…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)